Redes Inalámbricas

Redes y Telecomunicaciones

Redes Inalámbricas

Definición. Clases. Access Point. Seguridad en Redes Wireless. Antenas. Análisis de Casos Comunicaciones móviles Radio Propagación

Definición

Es una Red en la cual no se utiliza ningún tipo de cable para conectar los distintos equipos entre sí y los equipos portátiles pueden trasladarse de un lado a otro y mantener su conexión a la red.

Clases (Cobertura I)

De Larga Distancia.Estas son utilizadas para transmitir la información en espacios que pueden variar desde una misma ciudad o hasta varios países circunvecinos (mejor conocido como Redes de Área Metropolitana MAN); sus velocidades de transmisión son relativamente bajas, de 4.8 a 19.2 Kbps.

De Corta Distancia.Estas son utilizadas principalmente en redes corporativas cuyas oficinas se encuentran en uno o varios edificios que no se encuentran muy retirados entre si, con velocidades del orden de 280 Kbps hasta los 2 Mbps.

Clases (Cobertura II)

WPAN (Wireless Personal Area Network) En este tipo de red de cobertura personal, existen tecnologías basadas en HomeRF (estándar para conectar todos los teléfonos móviles de la casa y los ordenadores mediante un aparato central); Bluetooth (protocolo que sigue la especificación IEEE 802.15.1); ZigBee (basado en la especificación IEEE 802.15.4 y utilizado en aplicaciones como la domótica, que requieren comunicaciones seguras con tasas bajas de transmisión de datos y maximización de la vida útil de sus baterías, bajo consumo); RFID (sistema remoto de almacenamiento y recuperación de datos con el propósito de transmitir la identidad de un objeto (similar a un número de serie único) mediante ondas de radio).

WLAN (Wireless Local Area Network) En las redes de área local podemos encontrar tecnologías inalámbricas basadas en HiperLAN (del inglés, High Performance Radio LAN), un estándar del grupo ETSI, o tecnologías basadas en Wi-Fi (Wireless-Fidelity), que siguen el estándar IEEE 802.11 con diferentes variantes.

Clases (Cobertura II)

WMAN (Wireless Metropolitan Area Network, Wireless MAN) Para redes de área metropolitana se encuentran tecnologías basadas en WiMax (Worldwide Interoperability for Microwave Access, es decir, Interoperabilidad Mundial para Acceso con Microondas), un estándar de comunicación inalámbrica basado en la norma IEEE 802.16. WiMax es un protocolo parecido a Wi-Fi, pero con más cobertura y ancho de banda. También podemos encontrar otros sistemas de comunicación como LMDS (Local Multipoint Distribution Service).

WWAN (Wireless Wide Area Network, Wireless WAN) En estas redes encontramos tecnologías como UMTS (Universal Mobile Telecommunications System), utilizada con los teléfonos móviles de tercera generación (3G) y sucesora de la tecnología GSM (para móviles 2G), o también la tecnología digital para móviles GPRS (General Packet Radio Service).

Clases (Cobertura III)

Wi-Fi (siglas del inglés Wireless-Fidelity) (o Wi-fi, WiFi, Wifi, wifi) es un conjunto de estándares para redes inalámbricas basados en las especificaciones IEEE 802.11. Fue creado para ser utilizado en redes locales inalámbricas, sin embargo es frecuente que en la actualidad también se utilice para acceder a Internet.

Wi-Fi es una marca de la Wi-Fi Alliance (anteriormente la WECA: Wireless Ethernet Compatibility Alliance), la organización comercial que adopta, prueba y certifica que los equipos cumplen los estándares 802.11.

Clases (Cobertura III)

WiMAX (del inglés Worldwide Interoperability for Microwave Access, "Interoperabilidad Mundial para Acceso por Microondas") es un estándar de transmisión inalámbrica de datos (802.16 MAN) que proporciona accesos concurrentes en áreas de hasta 48 km de radio y a velocidades de hasta 70 Mbps, utilizando tecnología que no requiere visión directa con las estaciones base. WiMax es un concepto parecido a Wi-Fi (Wireless Fidelity), pero con mayor cobertura y ancho de banda. Wi-Fi, fue diseñada para ambientes inalámbricos internos como una alternativa al cableado estructurado de redes y con capacidad sin línea de vista de muy pocos metros. WiMax, por el contrario, fue diseñado como una solución de última milla en redes metropolitanas (MAN) para prestar servicios a nivel comercial.

Estándares existentes(Wi-Fi)

Existen diversos tipos de Wi-Fi, basado cada uno de ellos en un estándar IEEE 802.11 aprobado.

Los estándares IEEE 802.11b e IEEE 802.11g disfrutan de una aceptación internacional debido a que la banda de 2.4 GHz está disponible casi universalmente, con una velocidad de hasta 11 Mbps y 54 Mbps, respectivamente.

En la actualidad ya se maneja también el estándar IEEE 802.11a, conocido como WIFI 5, que opera en la banda de 5 GHz y que disfruta de una operatividad con canales relativamente limpios. La banda de 5 GHz ha sido recientemente habilitada y, además no existen otras tecnologías (Bluetooth, microondas, ZigBee, WUSB) que la estén utilizando, por lo tanto existen muy pocas interferencias. Su alcance es algo menor que el de los estándares que trabajan a 2.4 GHz (aproximadamente un 10%), debido a que la frecuencia es mayor. (a mayor frecuencia, menor alcance).

Estándares existentes(Wi-Fi)

Un primer borrador del estándar IEEE 802.11n que trabaja a 2.4 GHz a una velocidad de 108 Mbps. Sin embargo, el estándar 802.11g es capaz de alcanzar ya transferencias a 108 Mbps, gracias a diversas técnicas de aceleramiento. Actualmente existen ciertos dispositivos que permiten utilizar esta tecnología, denominados Pre-N, sin embargo, no se sabe si serán compatibles ya que el estándar no está completamente revisado y aprobado.

Tarjeta Wi-Fi para PalmOne.Existen otras tecnologías inalámbricas como Bluetooth que también

funcionan a una frecuencia de 2.4 GHz, por lo que puede presentar interferencias con Wi-Fi Debido a esto, en la versión 1.2 del estándar Bluetooth por ejemplo se actualizó su especificación para que no existieran interferencias con la utilización simultánea de ambas tecnologías.

Estándares existentes(Wi-Max)

Integra la familia de estándares IEEE 802.16 y el estándar HyperMAN del organismo de estandarización europeo ETSI. El estándar inicial 802.16 se encontraba en la banda de frecuencias de 10-66 GHz y requería torres LOS. La nueva versión 802.16a, ratificada en marzo de 2003, utiliza una banda del espectro más estrecha y baja, de 2-11 GHz, facilitando su regulación. Además, como ventaja añadida, no requiere de torres donde exista enlaces del tipo LOS sino únicamente del despliegue de estaciones base (BS) formadas por antenas emisoras/receptoras con capacidad de dar servicio a unas 200 estaciones suscriptoras (SS) que pueden dar cobertura y servicio a edificios completos.

Esta tecnología de acceso transforma las señales de voz y datos en ondas de radio dentro de la citada banda de frecuencias. Está basada en OFDM, y con 256 subportadoras puede cubrir un área de 48 km permitiendo la conexión sin línea vista, es decir, con obstáculos interpuestos, con capacidad para transmitir datos a una tasa de hasta 75 Mbps con una eficiencia espectral de 5.0 bps/Hz y dará soporte para miles de usuarios con una escalabilidad de canales de 1,5 MHz a 20 MHz. Este estándar soporta niveles de servicio (SLAs) y calidad de servicio (QoS).

Estándares existentes(Wi-Max)

WiMAX se sitúa en un rango intermedio de cobertura entre las demás tecnologías de acceso de corto alcance y ofrece velocidades de banda ancha para un área metropolitana.

WIBRO: IEEE 802.16e Lo que ocurría en la práctica es que pocos se atrevían a invertir en wimax bajo el único estándar aprobado hasta ahora, el 802.16d, que sólo sirve para aquellos terminales que están en un punto fijo.

El 7 de diciembre de 2005, el IEEE aprobó el estándar del WiMAX MÓVIL, el 802.16e, que permite utilizar este sistema de comunicaciones inalámbricas con terminales en movimiento. Muchos fabricantes de hardware y operadores estaban esperando a esta decisión para empezar a desplegar redes de wimax. Ahora ya saben qué especificaciones técnicas debe tener el hardware del wimax móvil, que es mucho más jugoso económicamente, con lo que es posible diseñar infraestructuras mixtas fijo-móvil.

En Corea se ha materializado las ventajas de un WiMAX móvil trabajando en 2,3Ghz y se le ha acuñado el nombre de WiBRO (Wireless Broadband); esta iniciativa ha empezado sus despliegues comerciales en el 2006.

Access Point

Un punto de acceso inalámbrico (Acces Point) es un dispositivo que interconecta dispositivos de comunicación inalámbrica para formar una red inalámbrica. Normalmente un WAP también puede conectarse a una red cableada, y puede transmitir datos entre los dispositivos conectados a la red cable y los dispositivos inalámbricos. Muchos WAPs pueden conectarse entre sí para formar una red aún mayor, permitiendo realizar "roaming”.

Son los encargados de crear la red, están siempre a la espera de nuevos clientes a los que dar servicios. El punto de acceso recibe la información, la almacena y la transmite entre la WLAN (Wireless LAN) y la LAN cableada.

Un único punto de acceso puede soportar un pequeño grupo de usuarios y puede funcionar en un rango de al menos treinta metros y hasta varios cientos. Este o su antena son normalmente colocados en alto pero podría colocarse en cualquier lugar en que se obtenga la cobertura de radio deseada.

Access Point

Seguridad En Redes Inalámbricas

Para que un intruso se pueda meter un nuestra red inalámbrica tiene que ser nodo o usuario, pero el peligro radica en poder escuchar nuestra transmisión. Vamos a dar unos pequeños consejos para poder estar mas tranquilos con nuestra red inalámbrica.

Cambiar las claves por defecto cuando instalemos el software del Punto De Acceso.

Control de acceso seguro con autentificación bidireccional. Control y filtrado de direcciones MAC e identificadores de red para restringir

los adaptadores y puntos de acceso que se puedan conectar a la red. Configuración WEP (muy importante) , la seguridad del cifrado de paquetes

que se transmiten es fundamental en la redes inalámbricas, la codificación puede ser mas o menos segura dependiendo del tamaño de la clave creada y su nivel , la mas recomendable es de 128 Bits.

Seguridad En Redes Inalámbricas

Crear varias claves WEP ,para el punto de acceso y los clientes y que varíen cada día.

Utilizar opciones no compatibles, si nuestra red es de una misma marca podemos escoger esta opción para tener un punto mas de seguridad, esto hará que nuestro posible intruso tenga que trabajar con un modelo compatible al nuestro.

Radio de transmisión o extensión de cobertura , este punto no es muy común en todo losmodelos ,resulta mas caro, pero si se puede controlar el radio de transmisión al circulo de nuestra red podemos conseguir un nivel de seguridad muy alto y bastante útil.

Todos estos puntos son consejos, las redes inalámbricas están en pleno expansión y se pueden añadir ideas nuevas sobre una mejora de nuestra seguridad.

Seguridad En Redes Inalámbricas

Tipos de inseguridades

Este es el talón de Aquiles de este tipo de redes. Si una red inalámbrica esta bien configurada nos podemos ahorrar muchos disgustos y estar mas tranquilos.

Las inseguridades de las redes inalámbricas radica en: Configuración del propio “servidor” (puntos de accesos). La “escucha” (pinchar la comunicación del envió de paquetes).  “Portadoras” o pisarnos nuestro radio de onda (NO MUY COMÚN), mandan

paquetes al aire, pero esta posibilidad es real.  Nuestro sistema de encriptación (WEP, Wirelles Equivalent Privacy , el mas

usado es de 128 Bits, pero depende el uso que le demos a nuestra red.

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Antenas

Conceptos Técnicos básicos

Tipos de antenas según servicios

Tipos de soportes para antenas

Mimetización

Qué es una Antena?

Una antena es un dispositivo formado por un conjunto de conductores que, unido a un generador, permite la emisión de ondas de radio frecuencia por el espacio libre, o que, conectado a una impedancia (Resistencia), sirve para captar las

ondas emitidas por una fuente lejana

Las antenas deben de dotar a la onda radiada con un aspecto de dirección.

Características de una antena

Patrón de Radiación representación gráfica las intensidades de los campos o las densidades de potencia en varias posiciones angulares

en relación con una antena.

Características de una antena

Ancho de banda de la antena se define como el rango de frecuencias sobre las cuales la operación de la antena es "satisfactoria". Esto, por lo general, se toma entre los puntos de media potencia (-3dB)

Tipo de Antenas

Antena de reflector o parabólica:

Antena provista de un reflector metálico, de forma parabólica, esférica o de bocina, que limita las radiaciones a un cierto espacio, concentrando la potencia de las ondas; se utiliza especialmente para la transmisión y recepción vía satélite.

Antena lineal:

La que está constituida por un conductor rectilíneo, generalmente en posición vertical.

Tipos de Antenas

Antena multibanda:

La que permite la recepción de ondas cortas en una amplitud de banda que abarca muy diversas frecuencias.

Dipolo de Media Onda

El dipolo de media onda lineal o dipolo simple es una de las antenas más ampliamente utilizadas en frecuencias arriba de 2MHz.

Antena Yagi:

Antena constituida por varios elementos paralelos y coplanarios, directores, activos y reflectores, utilizada ampliamente en la recepción de señales televisivas.

Los elementos directores dirigen el campo eléctrico, los activos radian el campo y los reflectores lo reflejan.

Tipos de Antenas

Antenas y Servicios

Los Servicios de comunicaciones utilizan diferentes tipos de antenas según su frecuencia de operación y el cubrimiento geográfico deseado.

Los patrones de radiación de una antena pueden verse modificados por otras fuentes de emisiones radioeléctricas e incluso llegar a ser anulados.

Para la instalación de una antena el operador hace un estudio previo de interferencia que garantice la correcta operación de su sistema.

Antenas para comunicaciones Terrestres Fijas

Microondas Microondas (con Recubrimiento)(con Recubrimiento) Helicoidal Helicoidal

YagiYagi ParabólicaParabólica

Antenas para comunicaciones celulares, PCS, WLL

SectorizadaSectorizada OmnidireccionalOmnidireccional YagiYagi

Antenas para comunicaciones satelitales

Off-setOff-set FocalizadaFocalizada

Mimetización

Cobertura ecológicaCobertura ecológicaEstructuras de BrasilSat

Es una estrategia de protección visual del medio ambiente muy apropiada especialmente en sitios con vegetación

Uso Múltiple

El grado máximo de aprovechamiento de una única estructura diferirá dependiendo de las características técnicas de las estaciones de Telecomunicaciones, tales como tecnologías de interfaz de aire, frecuencia de uso, niveles de potencia de recepción y transmisión, umbrales de ruido electromagnético permitido, direccionalidad de las antenas etc.

Estéticamente son estructuras difíciles de mimetizar en el entorno urbano.